Ένα αυτοκίνητο δεν πρέπει να είναι πολυτέλεια, αλλά ένα καθημερινό μέσο μεταφοράς, αυτή η αλήθεια έχει κερδίσει από καιρό τις καρδιές των οδηγών. Για να πραγματοποιήσουν αυτό το όνειρο του Ostap Bender, οι ιδιοκτήτες καταβάλλουν τεράστιες προσπάθειες για να μειώσουν στο ελάχιστο το κόστος του αγαπημένου τους «φίλου». Μπορείτε να επηρεάσετε κάτι μόνοι σας: να οδηγείτε προσεκτικά - θα είναι λιγότερα, θα αγοράζετε ανταλλακτικά υψηλής ποιότητας - θα πρέπει να αλλάζετε λιγότερο συχνά, να γεμίζετε ακριβό αέριο, υψηλής ποιότητας βενζίνη- ελαχιστοποιούνται οι βλάβες του κινητήρα. Αλλά το πιο ακριβό μέρος της λειτουργίας εξακολουθεί να είναι ο ανεφοδιασμός. Οι τιμές δεν εξαρτώνται από εμάς. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο υβριδικός κινητήρας στα αυτοκίνητα αρχίζει τώρα να κερδίζει μεγάλη δημοτικότητα.

Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό και οι λάτρεις των αυτοκινήτων μπορούν να χωριστούν σε δύο στρατόπεδα. Για τους πρώτους, ο κύριος και συνηθέστερος λόγος είναι η τιμή των καυσίμων. Δεν ζούμε στη Βενεζουέλα, τη Σαουδική Αραβία ή το Κουβέιτ, όπου η βενζίνη είναι φθηνότερη από το νερό. Και ο τετράτροχος «φίλος» πρέπει να «ταΐζεται» τακτικά. Για το τελευταίο, η προστασία του φυσικού περιβάλλοντος και ό,τι σχετίζεται με αυτό είναι ζωτικής σημασίας.

Γιατί προέκυψε η ιδέα της δημιουργίας τέτοιων κινητήρων; Ας εξετάσουμε την αρχή της λειτουργίας, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των αυτοκινήτων που λειτουργούν και. Κινητήρες εσωτερικής καύσηςπιο ισχυρό, αλλά ταυτόχρονα οι προγραμματιστές δεν είναι σε θέση να εξαλείψουν πλήρως τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον. Αυτός ο παράγοντας είναι η μείωση των παγκόσμιων αποθεμάτων πετρελαίου και, κατά συνέπεια, η τακτική και συστηματική αύξηση της τιμής μιας τέτοιας πηγής ενέργειας.

Η ηλεκτρική ενέργεια έχει τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματά της, πρώτα απ 'όλα, είναι φιλική προς το περιβάλλον και φθηνότερη. Ταυτόχρονα, όμως, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα δεν μπορούν επί του παρόντος να αποκτήσουν μεγάλη δημοτικότητα, αφού, μεταφορικά μιλώντας, απαιτείται «υποδομή»: σταθμοί φόρτισης αυτοκινήτων, εξειδικευμένα πρατήρια καυσίμων που επικεντρώνονται στην επισκευή και τη συντήρηση αυτού του τύπου κινητήρα. Αλλά ο πιο σημαντικός παράγονταςείναι η ισχύς, η οποία είναι σημαντικά κατώτερη από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Και ως αποτέλεσμα, η ταχύτητα αφήνει πολλά περιθώρια (απλά δεν υπάρχουν αρκετά "άλογα" κάτω από την κουκούλα).

Αυτοί οι παράγοντες ανάγκασαν τους κατασκευαστές να σκεφτούν εναλλακτικές λύσεις και να αναπτύξουν υβριδικά οχήματα που συνδυάζουν τα οφέλη και μειώνουν τα μηδενικά σημάδιαμειονεκτήματα αυτών των δύο τύπων οχημάτων.

Χαρακτηριστικά υβριδικών αυτοκινήτων

Οι προγραμματιστές προσέγγισαν αυτό το ζήτημα ολοκληρωμένα. Σε αυτή την περίπτωση, επιλύθηκαν πολλά προβλήματα: μειώθηκαν στο ελάχιστο, γεγονός που έχει θετική επίδραση στην περιβαλλοντική κατάσταση όχι μόνο στις πόλεις, αλλά και στη Γη συνολικά. Με το συνδυασμό δύο τύπων ενέργειας, μειώνονται τα λειτουργικά έξοδα. Τα μειονεκτήματα του ηλεκτροκινητήρα (χαμηλής ισχύος) αντισταθμίζονται από τα πλεονεκτήματα του βενζινοκινητήρα σε ανοδική κατεύθυνση. Μάλιστα τέτοια αυτοκίνητα όριο ταχύτηταςδεν διαφέρει από τα βενζινοκίνητα. Σε αντίθεση με αυτά που περιγράφονται παραπάνω, τα αυτοκίνητα με υβριδικό κινητήρα έχουν δύο πηγές ισχύος, αποτελούνται από δύο μονάδες ισχύος και πολλά στοιχεία:

• Δεξαμενή καυσίμων. Η βενζίνη, αντίθετα, έχει μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα. Για να καταλάβετε, ας δώσουμε ένα παράδειγμα - η ενέργεια 1 λίτρου βενζίνης ισοδυναμεί με μια μπαταρία που ζυγίζει περίπου 450 κιλά.
• Κινητήρας βενζίνης. Κατά κανόνα, είναι μικρότερα και εκσυγχρονισμένα τελευταία λέξητεχνολογία, η οποία μειώνει σημαντικά το συνολικό βάρος του αυτοκινήτου και αυξάνει την ισχύ.
• Ένας ηλεκτροκινητήρας δεν είναι μόνο πιο ισχυρός, αλλά και σχεδιασμένος να λειτουργεί σε συνδυασμό με έναν βενζινοκινητήρα. Μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως γεννήτρια για τη φόρτιση της μπαταρίας.
• Μπαταρίες, κύρια λειτουργίαπου αποθηκεύουν ενέργεια για έναν ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος, με τη σειρά του, μπορεί να τα τροφοδοτήσει αμοιβαία.
• Γεννήτρια - λειτουργεί με βάση την αρχή ενός ηλεκτρικού κινητήρα, αλλά για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
• Τα κιβώτια ταχυτήτων έχουν σχεδόν τις ίδιες λειτουργίες με τα κανονικά αυτοκίνητα. Αλλά ταυτόχρονα, ανάλογα με τον τύπο του υβριδίου, μπορεί να είναι διαφορετικά. Μετάδοση Μάρκες Toyotaχαρακτηρίζεται από διακλαδιζόμενες ροές ισχύος. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας λειτουργεί στο πιο άνετο εύρος φορτίων και στροφών. Και αυτό, με τη σειρά του, συμβάλλει σε σημαντική εξοικονόμηση καυσίμου.

Αρχή λειτουργίας

Η ίδια η λέξη υβρίδιο σημαίνει διέλευση. Στην περίπτωσή μας, δύο διαφορετικές τεχνολογίες και δύο πηγές ενέργειας συνδυάζονται για να εκτελέσουν ένα έργο - να προχωρήσουμε μπροστά. Η λειτουργία ενός υβριδικού κινητήρα είναι ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης περιστρέφεται και παρέχει ενέργεια στον ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος, με τη σειρά του, περιστρέφει το κιβώτιο ταχυτήτων, βοηθώντας έτσι τον «συνεργάτη» του να λειτουργεί στη βέλτιστη λειτουργία, δημιουργώντας πρόσθετη δύναμη. Ως αποτέλεσμα, οι ξαφνικές διακυμάνσεις και τα φορτία εξαλείφονται και η παραγωγικότητα αυξάνεται σημαντικά.

Υπάρχουν πολλές επιλογές:

Παράλληλο. Ο βενζινοκινητήρας λειτουργεί δεξαμενή καυσίμων, και ο ηλεκτροκινητήρας τροφοδοτείται από μπαταρίες. Ως αποτέλεσμα, και οι δύο κινητήρες περιστρέφουν το κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο με τη σειρά του κινεί τους τροχούς.

Μικροϋβρίδιο.Αυτή η αρχή αναπτύχθηκε από την Toyota. Το «υβριδικό» κινείται σε χαμηλές ταχύτητες και ξεκινά εξ ολοκλήρου χάρη στον ηλεκτροκινητήρα. Κατά τη μετάβαση σε αυξημένη ταχύτηταΤο ICE (κινητήρας εσωτερικής καύσης) είναι συνδεδεμένο. Αλλά ταυτόχρονα, κατά τη διάρκεια αναρρίχησης, οδήγηση σε δύσκολα τμήματα του δρόμου (άμμος, λάσπη) και αύξηση άλλων φορτίων Ηλεκτρικός κινητήραςτροφοδοτείται επιπλέον από μπαταρία για παράλληλη λειτουργία και αυξημένη πρόσφυση. Όλα αυτά ελέγχονται ηλεκτρονικά και δεν απαιτούν την παρέμβαση του οδηγού.

Μεσαίο υβρίδιο.Ένα τέτοιο αυτοκίνητο με υβριδικό κινητήρα έχει τα δικά του χαρακτηριστικά - η οδήγηση με ηλεκτροκινητήρα είναι αδύνατη. Αλλά ταυτόχρονα, η ηλεκτρική έλξη αυξάνει σημαντικά την απόδοση λειτουργίας θερμική μηχανήπαράγοντας μια τάση ελαφρώς υψηλότερη από αυτή που μπορούν να παρέχουν οι μπαταρίες, η οποία με τη σειρά της αυξάνει την ισχύ του κύριου κινητήρα.

Πλήρες υβριδικό.Σε αυτή την επιλογή, η ηλεκτρική ενέργεια έρχεται πρώτη. Η κίνηση προχωρά μόνο με δικά του έξοδα. Η μπαταρία υψηλής τάσης φορτίζεται χάρη στην ανάκτηση. Ο υπάρχων χωριστός συμπλέκτης μεταξύ των δύο τύπων κινητήρα διασφαλίζει τον διαχωρισμό αυτών των συστημάτων. Ως αποτέλεσμα, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης συνδέεται μόνο όταν είναι απαραίτητο.

Σε διασταση.Διαθέτει κινητήρα γεννήτριας και κινητήρα βενζίνης. Μέσω ενός πλανητικού γραναζιού, η ροπή μεταδίδεται σε. Μέρος της ισχύος χρησιμοποιείται απευθείας για την κίνηση του μηχανήματος, το άλλο συσσωρεύεται σε μια μπαταρία υψηλής τάσης με τη μορφή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας.

Σταθερός.Ο τρόπος που λειτουργεί ένας υβριδικός κινητήρας είναι ότι ένας βενζινοκινητήρας τροφοδοτεί μια γεννήτρια, η οποία φορτίζει τις μπαταρίες, οι οποίες με τη σειρά τους παρέχουν ενέργεια σε έναν ηλεκτροκινητήρα που περιστρέφει το κιβώτιο ταχυτήτων και, ως εκ τούτου, τους τροχούς.

Πλεονεκτήματα

Αν αναλύσετε τις τιμές των υβριδικών, θα παρατηρήσετε ότι είναι πιο ακριβά από τα συμβατικά αυτοκίνητα. Πρέπει να φοβάστε τα «τσιμπήματα» των ποσών; Είναι απαραίτητο, πρώτα απ 'όλα, να αναλύσετε τι παίρνετε στο τέλος όταν αγοράζετε αυτήν την επιλογή. Και μόνο μετά από αυτό αποφασίστε εάν είστε έτοιμοι να επενδύσετε κεφάλαια (ακόμα και αν πρόκειται για αγορά με πίστωση), η οποία τελικά θα μετατραπεί σε καθημερινή αποταμίευση. Και όσο περισσότερο αυξάνονται οι τιμές της βενζίνης, τόσο μεγαλύτερο θα είναι το καθαρό σας εισόδημα.

Ας ξεκινήσουμε όμως λίγο διαφορετικά. Ένα αυτοκίνητο με υβριδικό κινητήρα συμβάλλει στη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, οι οποίες δεκαπλασιάζονται. Ως αποτέλεσμα, η ζωή στην πόλη γίνεται πιο άνετη και συμβάλλετε στη βελτίωση του πλανήτη. Επιπλέον, εξοικονομείτε πρόστιμα για υπέρβαση των ατμοσφαιρικών εκπομπών.

Οι μπαταρίες επαναφορτίζονται από την ενσωματωμένη μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, τελικά δεν χρειάζονται εξωτερική πηγήΓια συνεχής φόρτιση, όπως στους ηλεκτροκινητήρες. Ουσιαστικά, αποκτάτε μια επιπλέον πηγή ενέργειας, η οποία αυξάνει την απόδοση του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Χάρη στις εξελίξεις έμπειρων ειδικών, το βάρος του βενζινοκινητήρα μειώνεται σημαντικά και ως εκ τούτου το συνολικό βάρος του αυτοκινήτου. Κάθε λάτρης του αυτοκινήτου ξέρει τι σημαίνει αυτό. Η κατανάλωση βενζίνης ανά 100 km Oka δεν μπορεί να συγκριθεί. Και αυτό εξαρτάται κυρίως από τη μάζα. Το αποτέλεσμα είναι συνολική εξοικονόμηση πόρων λόγω ανεφοδιασμού και χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας.

Τα ελαφριά υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή όλων των μερών, συμπεριλαμβανομένου του αμαξώματος. Ταυτόχρονα, είναι ισχυρά και αξιόπιστα: κατασκευασμένα από μέταλλα (κράματα αλουμινίου, μαγνήσιο), καθώς και από ανθρακονήματα. Για γενικές πληροφορίες: ο κινητήρας Insight 1 λίτρου ζυγίζει μόνο 56 κιλά, ενώ η ισχύς είναι αρκετά αξιοπρεπής (67 Ιπποδύναμη) και στροφές ανά λεπτό (5.700). Η «βοήθεια» από τον ηλεκτροκινητήρα στην εκκίνηση επιτρέπει την επιτάχυνση από 0 έως 100 km/h.

Σε τέτοια αυτοκίνητα δεν υπάρχει ανάγκη για κιβώτιο ταχυτήτων. Υπάρχει αυτόματη αλλαγή στη δύναμη έλξης των κινητήριων τροχών, η οποία παρέχεται από τον ηλεκτροκινητήρα.

Χάρη σε συνεχείς εξελίξειςοι σχεδιαστές βελτιώνουν την αεροδυναμική. Αυτό προσπαθούν όλοι οι σχεδιαστές. Είναι η αντίσταση στη δύναμη του αέρα και του ανέμου που δεν επιτρέπει σε κάποιον να «τρώει» τους σημαντικούς πόρους της εσωτερικής «καρδιάς», πολλαπλασιαζόμενη με τη βοήθεια ενός παράλληλου ενεργειακού συστήματος.

Ένας άλλος πόρος εξοικονόμησης είναι η τοποθέτηση ειδικών, πιο άκαμπτων, σε σύγκριση με τα συμβατικά ελαστικά. Αντλούνται από κάτω σχετικά υψηλή πίεση. Αυτό βοηθά στη μείωση της αντίστασης του οδοστρώματος.

Οι προοπτικές για την ανάπτυξη αυτού του τομέα της μηχανολογίας είναι δυνατές μόνο εάν ολοκληρωμένη προσέγγιση: ανάπτυξη ελαφρών αμαξωμάτων, ευρύχωρων αλλά ταυτόχρονα συμπαγών μπαταριών (ώστε να μην καταλαμβάνουν πολύ χώρο κάτω από το καπό). βελτίωση της ευκολότερης, ταχύτερης και πιο οικονομικής φόρτισης της μπαταρίας. βελτίωση του συστήματος «επαναχρησιμοποίησης» ενέργειας.

Έχοντας εξετάσει όλα τα χαρακτηριστικά ενός αυτοκινήτου με υβριδικό κινητήρα, μπορούμε να καταλήξουμε στο συμπέρασμα: φυσικά, αυτό δεν είναι μηχανή αέναης κίνησης, που κάθε αυτοκινητιστής και μαχητής καθαριότητας ονειρεύεται περιβάλλον. Μάλλον, αυτό είναι ένα ακόμη βήμα προς τον εκσυγχρονισμό των κινητήρων, τον αγώνα για τη διάσωση των φυσικών πόρων που συρρικνώνονται. Αλλά σας βοηθούν να εξοικονομήσετε πολλά χρήματα σε κάθε γέμισμα. Επομένως, εάν αντιμετωπίζετε ένα νέο αυτοκίνητο, σκεφτείτε το γεγονός ότι η αγορά ενός τέτοιου μοντέλου θα δώσει τελικά σημαντικά μπόνους: στην πραγματικότητα, κάθε εκατό χιλιόμετρα ταξιδιού θα "βάλει στην άκρη" επιπλέον χρήματα στο πορτοφόλι σας σε σύγκριση με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης .

Υβριδικός κινητήρας(ή υβριδικό) είναι μια μονάδα παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιεί διάφορους τύπους καυσίμων (δύο ή περισσότερες πηγές) και τη συνεργιστική επίδραση της συνδυασμένης χρήσης τους. Αυτό μπορεί να είναι βενζίνη και ηλεκτρική ενέργεια, βενζίνη και αέριο, ντίζελ και ηλεκτρική ενέργεια, υδρογόνο, βενζίνη και ηλεκτρική ενέργεια και πολλοί άλλοι συνδυασμοί. Καλός, μοντέρνα τεχνολογίασας επιτρέπει να το κάνετε αυτό.

Ιστορία των υβριδικών κινητήρων.

Το να θεωρούμε έναν υβριδικό κινητήρα κάποιου είδους υπερσύγχρονη εφεύρεση είναι μια μικρή παρανόηση. Ναι, τα σύγχρονα υβρίδια είναι υψηλής τεχνολογίας μηχανολογικό έργο, αλλά αν το δεις, ο υβριδικός κινητήρας χρονολογείται από τον 19ο-20ο αιώνα. Έτσι, το 1897, η γαλλική εταιρεία Parisienne des Voitures Electriques άρχισε να παράγει αυτοκίνητα με υβριδικούς κινητήρες.

Λίγο αργότερα, το 1900, η ​​διάσημη αμερικανική εταιρεία άρχισε να κυριαρχεί στην παραγωγή υβριδίων. General Electric. Είναι ενδιαφέρον ότι τα υβριδικά φορτηγά κατασκευάζονταν στο Σικάγο μέχρι το 1940, αν και γενικά δεν κατασκευάζονταν μαζικά.

Η υβριδική τεχνολογία δεν ριζώθηκε εκείνη την εποχή για διάφορους λόγους. Πρώτον, οι τιμές των καυσίμων και των ενεργειακών πόρων εκείνα τα χρόνια ήταν τόσο χαμηλές που αποθάρρυναν οποιαδήποτε οικονομική σκοπιμότητα παραγωγής υβριδίων. Δεύτερον, η ισχύς ενός συμβατικού βενζινοκινητήρα ήταν σίγουρα πολύ μεγαλύτερη τότε.

Ενεργειακή κρίση τα τελευταία χρόνια, που σχετίζεται με την ταχεία άνοδο των τιμών της ενέργειας, καθώς και με τους αυστηρότερους περιβαλλοντικούς κανονισμούς, έχουν ωθήσει τους κατασκευαστές να αναπτύξουν και να παράγουν αποδοτικούς υβριδικούς κινητήρες νέας γενιάς. Ένα σύγχρονο υβριδικό είναι, κατά κανόνα, ένα σύστημα δύο κύριων σταθμών παραγωγής ενέργειας: βενζίνης (ή ντίζελ) και ηλεκτρικής ενέργειας. Εκτός από αυτούς, αρκετοί ακόμη υποστηρικτικοί κόμβοι εμπλέκονται στην αλυσίδα. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να είναι: μια ηλεκτρική γεννήτρια, μια μπαταρία (συσσωρεύει φορτίο), ένας μετατροπέας (μετατρέπει D.C.σε μεταβλητή) και ηλεκτρονική μεταβλητή. Όλα αυτά ελέγχονται και ελέγχονται από έναν σύγχρονο, ισχυρό υπολογιστή, ο οποίος αυξάνει την απόδοση της χρήσης ενέργειας δεκάδες φορές σε σύγκριση με τον παραδοσιακό χειροκίνητο ή αναλογικό έλεγχο. Το τμήμα καυσίμου του συστήματος μπορεί να λειτουργεί ταυτόχρονα με το ηλεκτρικό μέρος, αλλά παρέχονται και χωριστοί κύκλοι. Είναι σημαντικό ότι ενώ εργάζεστε σύστημα καυσίμων, το ηλεκτρικό δεν μένει αδρανές, αλλά συσσωρεύει (συσσωρεύει) ενέργεια.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας ενός υβριδικού κινητήρα. Σήμερα υπάρχουν διάφοροι τύποι υβριδίων:

• Διαδοχική (υβριδική σειρά). Με αυτό το σχήμα, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης κινεί μια γεννήτρια, την ηλεκτρική ενέργεια από την οποία τροφοδοτείται ο ηλεκτροκινητήρας. Το τελευταίο, με τη σειρά του, περιστρέφει τους τροχούς του αυτοκινήτου. Αυτή η προσέγγιση σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε Κινητήρας αερίουχαμηλής ισχύος, υπό την προϋπόθεση ότι λειτουργεί συνεχώς με τη μέγιστη απόδοση. Τα αυτοκίνητα με αυτό το σχέδιο είναι συνήθως μικρά και έχουν μεγάλη μπαταρία (για παράδειγμα, Chevrolet Volt).
• Παράλληλο υβρίδιο. Σε αυτή την περίπτωση, οι τροχοί του αυτοκινήτου κινούνται τόσο από βενζινοκινητήρα όσο και από ηλεκτρικό. Ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης, ο ηλεκτροκινητήρας μπορεί να παρέχει πρόσθετη ισχύ. Αυτό το μοτίβο εμφανίζεται πολύ συχνά. Οι μπαταρίες σε αυτή την περίπτωση είναι συμπαγείς και φορτίζονται κατά την οδήγηση. όχημα. Κύριο μειονέκτημαΤο πρόβλημα εδώ είναι ότι ο ηλεκτροκινητήρας δεν μπορεί ταυτόχρονα να περιστρέψει τους τροχούς και να φορτίσει την μπαταρία. Παρόμοιο σχέδιο εφαρμόζεται στις αστικά αυτοκίνηταΥβριδικό και Volkswagen TouaregΥβρίδιο;
• Σειρά-παράλληλη (μικτή). Από το όνομα είναι εύκολο να υποθέσουμε ότι ο τρίτος τύπος συνδυάζει τα δύο προηγούμενα. Επί αυτή τη στιγμήΑυτός είναι ο πιο αποτελεσματικός υβριδικός σχεδιασμός. Η συνδυασμένη πρόσφυση (βενζινοκινητήρας συν ηλεκτροκινητήρας) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την περιστροφή των τροχών. Επιπλέον, ένας ηλεκτροκινητήρας μπορεί ταυτόχρονα να παράγει ηλεκτρική ενέργεια (να λειτουργεί ως γεννήτρια) και να δημιουργεί ώθηση (όπως ένας κινητήρας). Το μειονέκτημα του συστήματος είναι το πολύ υψηλό κόστος του.

Ένα παράδειγμα μικτού σχήματος είναι η υβριδική μονάδα παραγωγής ενέργειας Hybrid Synergy Drive από τη Lexus (Toyota). Υπάρχει ένας βενζινοκινητήρας 3,3 λίτρων, 2 ηλεκτροκινητήρες και μια μπαταρία. Η σύνδεση μεταξύ αυτών των τριών δομικών στοιχείων χρησιμοποιεί μια συσκευή διανομής ισχύος με ένα συμπαγές πλανητικό γρανάζι, το οποίο μειώνει την απώλεια ενέργειας λόγω τριβής. Για τον έλεγχο των ροών ενέργειας, υπάρχει μια μονάδα ελέγχου και μια συσκευή μεταγωγής ημιαγωγών. Ο μετατροπέας στη μονάδα HSD ​​μετατρέπει το συνεχές ρεύμα της μπαταρίας σε εναλλασσόμενο ρεύμαγια ηλεκτροκινητήρα.

Ένας ηλεκτροκινητήρας χρησιμοποιείται για την κίνηση του αυτοκινήτου σε χαμηλές ταχύτητες και για την εκκίνηση. Αυτό σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε βενζίνη και να μετακινηθείτε ομαλά. Κατά τη μετάβαση σε κανονική λειτουργία οδήγησης, ενεργοποιείται ο βενζινοκινητήρας, ο οποίος λειτουργεί παράλληλα με τους ηλεκτροκινητήρες. Η υπερβολική ενέργεια μεταφέρεται στην μπαταρία. Κατά την επιτάχυνση, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης λειτουργεί ενεργά. Στη λειτουργία πέδησης, χρησιμοποιείται το λεγόμενο σύστημα πέδησης με αναγέννηση, όταν οι ηλεκτροκινητήρες λειτουργούν σε λειτουργία γεννήτριας, επαναφορτίζοντας την μπαταρία. Εκείνοι. στους κύριους τρόπους λειτουργίας χρησιμοποιείται ένας βενζινοκινητήρας και στους ενδιάμεσους (μεταβατικούς) τρόπους χρησιμοποιείται ένας ηλεκτρικός.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός υβριδικού κινητήρα. Φυσικά, παρά υψηλό επίπεδοτεχνολογίες, υβριδική εγκατάστασηέχει τόσο αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα όσο και ορισμένα μειονεκτήματα, πάνω στα οποία συνεχίζουν να εργάζονται κορυφαίοι μηχανικοί. Ας ξεκινήσουμε με τα πλεονεκτήματα:

• αποδοτική κατανάλωση καυσίμου και εξοικονόμηση έως και 35%.
• χαμηλό επίπεδο τοξικότητας καυσαερίων·
• χαμηλό θόρυβο?
• εξαιρετικός χειρισμός και πιο ομαλή επιτάχυνση του αυτοκινήτου.
• πλήρη έλεγχο της εγκατάστασης χρησιμοποιώντας ενσωματωμένος υπολογιστήςκαι ηλεκτρονικά συστήματα·
• εξαρτήματα μπαταρίας υβριδικά αυτοκίνηταΤα κινητά τηλέφωνα απορρίπτονται και ανακυκλώνονται εύκολα.
• Το αναγεννητικό σύστημα πέδησης βοηθά στην εξοικονόμηση ενέργειας.
• μεγάλη διάρκεια μπαταρίας για ένα υβριδικό όχημα.

Μεταξύ των μειονεκτημάτων των υβριδίων αξίζει να αναφέρουμε τα ακόλουθα:

• υψηλό κόστος αυτοκινήτων με υβριδικά εργοστάσιο ηλεκτρισμού;
• υψηλό κόστος ανταλλακτικών και επισκευών. Είναι απίθανο να μπορείτε να το επισκευάσετε μόνοι σας, αλλά μια πλήρης υπηρεσία παρόμοια αυτοκίνηταμέχρι στιγμής μπορούν να παρέχουν μόνο πολύ μεγάλες πόλεις. Επιπλέον, ενδέχεται να υπάρξουν καθυστερήσεις στην προμήθεια των απαραίτητων ανταλλακτικών.
• Το ηλεκτρικό σύστημα δεν ανέχεται σημαντικές αλλαγές θερμοκρασίας.

Μια δημοφιλής παρανόηση σχετικά με τους υβριδικούς κινητήρες είναι ο μύθος ότι υπάρχει απώλεια ισχύος και απόδοσης από το σύστημα μετάδοσης κίνησης. Αυτό δεν συμβαίνει με τη δύναμη ενός υβριδικού. πλήρης παραγγελία. Επιπλέον, δεν απαιτείται ειδικό καύσιμο για τον ανεφοδιασμό.

Οι κορυφαίες αυτοκινητοβιομηχανίες του κόσμου έχουν ήδη εκτιμήσει τα οφέλη των υβριδικών κινητήρων. Κάθε χρόνο ο αριθμός των υβριδικών αυτοκινήτων αυξάνεται, κερδίζοντας ολοένα και μεγαλύτερη δημοτικότητα μεταξύ των οδηγών. Οι αγορές επεκτείνονται. Ο υβριδικός κινητήρας είναι ένα πραγματικό αριστούργημα μηχανικής, μια υπερσύγχρονη, οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον συσκευή, που είναι το εγγύς μέλλον της παγκόσμιας αυτοκινητοβιομηχανίας. Λόγω του αυξανόμενου κόστους των καυσίμων υδρογονανθράκων, μπορούμε με ασφάλεια να προβλέψουμε ότι σε 5-10 χρόνια, οι υβριδικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής θα είναι ευρέως διαδεδομένοι σε όλο τον κόσμο.

Η αύξηση του αριθμού των οχημάτων στον κόσμο και μια σειρά περιβαλλοντικών προβλημάτων που αντιμετώπισε η ανθρωπότητα τις τελευταίες δύο δεκαετίες έχουν οδηγήσει σε σοβαρές αλλαγές στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Υπαγορεύτηκαν, πρώτα απ 'όλα, από σημαντικά σφιγμένα περιβαλλοντικά πρότυπακαι η αυξημένη τιμή των καυσίμων, λόγω της οποίας οι αυτοκινητοβιομηχανίες αναγκάζονται να αναζητήσουν τρόπους για να μειώσουν την ποσότητα των τοξικών εκπομπών και τη συνολική κατανάλωση καυσίμου στα αυτοκίνητα.

Ταυτόχρονα, παρά την έλευση των ηλεκτρικών οχημάτων, η ανάπτυξη οχημάτων με κυψέλες καυσίμου, ο μόνος αποτελεσματικός τρόπος σήμερα αποδείχθηκε ότι ήταν η δημιουργία αυτοκινήτων με υβριδικούς κινητήρες - ο ευκολότερος τρόπος για να «ταιριάζετε» στα οικονομικά πρότυπα και να προσφέρετε στον καταναλωτή ένα εύχρηστο προϊόν.

Θα προσπαθήσουμε να μιλήσουμε για το ποια είναι η αγορά για «υβριδικά» αυτοκίνητα σήμερα σε αυτό το υλικό, επειδή σήμερα πολλοί υποψήφιοι αγοραστές δεν έχουν ιδέα τι σημαίνει υβριδικό αυτοκίνητο και ποια πλεονεκτήματα προσφέρει.

Υβριδικά αυτοκίνητα - τι είναι;

Η αρχή ενός οχήματος που βασίζεται σε ένα υβριδικό κύκλωμα είναι πολύ απλή. Βασίζεται στην αρχή της συμβατικής γεννήτριας αερίου, όταν η μονάδα ισχύος του οχήματος περιστρέφει τη γεννήτρια και φορτίζει τη μπαταρία έλξης.

Βίντεο - πώς λειτουργεί ένα υβριδικό αυτοκίνητο:

Με τη σειρά της, η ενέργεια της μπαταρίας επιτρέπει στο αυτοκίνητο να κινείται για κάποιο χρονικό διάστημα αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια με «μηδενικές» τοξικές εκπομπές. Αφού τελειώσει η ενέργεια στις μπαταρίες, αρχίζει να λειτουργεί ξανά κινητήρας βενζίνης, που σας επιτρέπει να συνεχίσετε να οδηγείτε και ταυτόχρονα αναπληρώνει τη φόρτιση στις μπαταρίες.

Πρέπει να ειπωθεί ότι μαζί με αυτό το σχήμα, υπάρχει ένα άλλο που ονομάζεται plug-in hybrid. Σε αυτό, η μπαταρία φορτίζεται όχι μόνο από τον κινητήρα, αλλά και από μια κανονική οικιακή ηλεκτρική πρίζα και η χωρητικότητά της είναι επαρκής για ταξίδια μικρών αποστάσεων (συνήθως περίπου 30-40 χιλιόμετρα). Στην πραγματικότητα, αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να φτάσετε στη δουλειά και να επιστρέψετε χωρίς να χρησιμοποιήσετε καθόλου βενζινοκινητήρα (και, κατά συνέπεια, χωρίς σπατάλη καυσίμου).

Πλεονεκτήματα των αυτοκινήτων με υβριδικό κινητήρα

Σίγουρα πολλοί θα κάνουν το ερώτημα, γιατί ακόμη και να «περιφράξετε έναν κήπο» με μπαταρίες, ηλεκτροκινητήρες, μπαταρίες και κινητήρα εσωτερικής καύσης; Αυτό που δίνει υβριδικό σύστημαεργοστάσιο ηλεκτρισμού;

Πριν απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, αξίζει να θυμάστε πότε ένα «παραδοσιακό» αυτοκίνητο καταναλώνει τα περισσότερα καύσιμα. Είναι γνωστό ότι η μέγιστη κατανάλωση (και, κατά συνέπεια, η τοξικότητα των εκπομπών) συμβαίνει κατά το στάδιο της επιτάχυνσης ταχύτητα πλεύσης, καθώς και στην οδήγηση στην πόλη με συχνή επιτάχυνση και φρενάρισμα.

Βίντεο - πώς μπορείτε να βελτιώσετε ένα υβριδικό αυτοκίνητο:

Έτσι, η ηλεκτρική κίνηση σε αυτοκίνητα με υβριδική μονάδα παραγωγής ενέργειας τίθεται σε λειτουργία ακριβώς σε αυτές τις λειτουργίες. Όταν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη, το «υβρίδιο» αρχίζει να κινείται με ηλεκτρική ενέργεια και όταν φτάσει σε ένα ορισμένο κατώφλι ταχύτητας(ανάλογα με το μοντέλο κυμαίνεται από 20 έως 40 χιλιόμετρα την ώρα) ο κινητήρας εσωτερικής καύσης μπαίνει σε δράση.

Ταυτόχρονα, τα περισσότερα ευρύ φάσμαΤα «υβρίδια» της Toyota παρουσιάζονται απευθείας στην Ιαπωνία και τις ΗΠΑ. Στην εγχώρια ιαπωνική αγορά, τα αυτοκίνητα πωλούνται με τη μάρκα Toyota και στην Αμερική, παραδοσιακά, η Lexus είναι η πιο δημοφιλής (στη Ρωσία, πρέπει να ειπωθεί, η πλειονότητα των υβριδικών αυτοκινήτων πωλούνται επίσης με αυτή τη μάρκα).

Η ιαπωνική αγορά πρέπει δικαίως να θεωρείται η πιο κορεσμένη όσον αφορά τον αριθμό των υβριδικών αυτοκινήτων της Toyota. Η εταιρεία εμφανίζει τα πάντα σε αυτό τελευταία μοντέλα, στις οποίες «δοκιμάζουν» τεχνολογίες που θα έπρεπε να κυκλοφορούν σε σειρά σε «παγκόσμια» μοντέλα.

Πώς λειτουργεί, ας δούμε το παράδειγμα του Touareg, με υβριδική μονάδα ισχύος.

Τι σημαίνει ο όρος «υβριδική τεχνολογία μετάδοσης κίνησης»;

Ο όρος «υβρίδιο» προέρχεται από τη λατινική λέξη hybrida και σημαίνει κάτι διασταυρωμένο ή ανακατεμένο. Στη μηχανική, ένα υβριδικό είναι ένα σύστημα στο οποίο δύο διαφορετικές τεχνολογίες συνδυάζονται μεταξύ τους. Σε σχέση με τις ιδέες μετάδοσης κίνησης, ο όρος τεχνολογία υβριδικής μετάδοσης κίνησης χρησιμοποιείται για να αναφέρεται σε δύο κατευθύνσεις: δισθενές (ή διπλού καυσίμου) υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης

Στην περίπτωση της τεχνολογίας υβριδικής κίνησης, μιλάμε για συνδυασμό δύο διαφορετικών κινητήριων μονάδων, η λειτουργία των οποίων βασίζεται σε διαφορετικές αρχές λειτουργίας. Επί του παρόντος, η τεχνολογία υβριδικής μετάδοσης κίνησης σημαίνει συνδυασμό κινητήρα εσωτερικής καύσης και ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας (ηλεκτρική μηχανή). Αυτό το ηλεκτρικό μηχάνημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ως κινητήρας έλξης για την κίνηση του αυτοκινήτου και ως μίζα για την εκκίνηση του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ανάλογα με το σχεδιασμό του κύριου σχεδιασμού, υπάρχουν τρεις τύποι υβριδικών μονάδα ισχύος: λεγόμενο «μικρουβριδική» μονάδα ισχύος, λεγόμενη. «μεσαία υβριδική» μονάδα ισχύος, λεγόμενη. «πλήρης υβριδική» μονάδα ισχύος.

«Μικρουβριδικό» σύστημα μετάδοσης κίνησης

Σε αυτήν την ιδέα μετάδοσης κίνησης, το ηλεκτρικό εξάρτημα (μίζα/εναλλάκτης) χρησιμεύει αποκλειστικά για την υλοποίηση της λειτουργίας start-stop. Μέρος της κινητικής ενέργειας μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρική ενέργεια (ανάκτηση). Δεν παρέχεται κίνηση μόνο από ηλεκτρική έλξη. Οι παράμετροι της μπαταρίας 12 volt με πληρωτικό fiberglass προσαρμόζονται σε συχνές εκκινήσεις του κινητήρα.

«Μεσαυβριδική» κίνηση

Η ηλεκτρική κίνηση υποστηρίζει τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Είναι αδύνατο για ένα αυτοκίνητο να κινείται μόνο με ηλεκτρική ενέργεια. Με ένα «mid-hybrid» μετάδοση κίνησης, το μεγαλύτερο μέρος της κινητικής ενέργειας κατά το φρενάρισμα αναγεννάται και αποθηκεύεται με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας σε μια μπαταρία υψηλής τάσης. Η μπαταρία υψηλής τάσης καθώς και τα ηλεκτρικά εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για υψηλότερη ηλεκτρική τάσηκαι έτσι περισσότερα υψηλή ισχύς. Χάρη στην υποστήριξη του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας, ο τρόπος λειτουργίας του θερμικού κινητήρα μπορεί να μετατοπιστεί στην περιοχή της μέγιστης απόδοσης. Αυτό αναφέρεται ως μετατόπιση σημείου φορτίου.

«Πλήρης υβριδικός» κινητήρας

Ένας ισχυρός ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια συνδυάζεται με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η κίνηση είναι δυνατή μόνο με ηλεκτρική έλξη. Ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια, εφόσον το επιτρέπουν οι συνθήκες, υποστηρίζει τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η κίνηση με χαμηλή ταχύτητα πραγματοποιείται μόνο με ηλεκτρική έλξη. Η λειτουργία Start Stop έχει εφαρμοστεί για τον κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η ανάκτηση χρησιμοποιείται για τη φόρτιση της μπαταρίας υψηλής τάσης. Χάρη στον διαχωριστικό συμπλέκτη μεταξύ του κινητήρα εσωτερικής καύσης και της ηλεκτροκινητήρας-γεννήτριας, είναι δυνατή η αποσύνδεση και των δύο συστημάτων. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης τίθεται σε λειτουργία μόνο όταν είναι απαραίτητο.

Βασικά στοιχεία υβριδικής τεχνολογίας

Τα πλήρη υβριδικά συστήματα μετάδοσης κίνησης χωρίζονται σε τρεις υποομάδες: παράλληλο υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης, διαιρούμενο υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης (με ξεχωριστές ροές ισχύος), υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης σειράς.

Παράλληλο υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης

Η παράλληλη σχεδίαση της υβριδικής μονάδας ισχύος είναι απλή. Χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να «υβριδοποιηθεί» υπάρχον αυτοκίνητο. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, η γεννήτρια ηλεκτροκινητήρα και το κιβώτιο ταχυτήτων βρίσκονται στον ίδιο άξονα. Τυπικά, ένα παράλληλο υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης χρησιμοποιεί έναν μόνο ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια. Το άθροισμα της μοναδιαίας ισχύος του κινητήρα εσωτερικής καύσης και της ισχύος του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια αντιστοιχεί σε πλήρης δύναμη. Αυτή η ιδέα παρέχει υψηλό βαθμό δανεισμού εξαρτημάτων και ανταλλακτικών παλιό αυτοκίνητο. U οχήματα με κίνηση σε όλους τους τροχούςμε ένα παράλληλο υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης, και οι τέσσερις τροχοί κινούνται χρησιμοποιώντας διαφορικό Torsen και θήκη μεταφοράς.

Διαχωρισμένη υβριδική κίνηση

Στο split υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης, εκτός από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, υπάρχει ένας ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια. Και οι δύο κινητήρες βρίσκονται κάτω από το καπό. Η ροπή του κινητήρα εσωτερικής καύσης, καθώς και από τον ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια, παρέχεται στο κιβώτιο ταχυτήτων του οχήματος μέσω ενός πλανητικού γραναζιού. Σε αντίθεση με μια παράλληλη υβριδική κίνηση, δεν είναι δυνατό να εξαχθεί το άθροισμα των επιμέρους δυνάμεων κίνησης των τροχών με αυτόν τον τρόπο. Η παραγόμενη ισχύς δαπανάται εν μέρει για την οδήγηση του αυτοκινήτου και εν μέρει, με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας, συσσωρεύεται σε μια μπαταρία υψηλής τάσης.

Διαδοχικό υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης

Το όχημα είναι εξοπλισμένο με κινητήρα εσωτερικής καύσης, γεννήτρια και ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια. Ωστόσο, σε αντίθεση με τις δύο ιδέες που περιγράφηκαν προηγουμένως, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης δεν έχει τη δυνατότητα να οδηγεί ανεξάρτητα το αυτοκίνητο μέσω ενός άξονα ή μέσω ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Η ισχύς από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης δεν μεταδίδεται στους τροχούς. Η κύρια κίνηση του αυτοκινήτου πραγματοποιείται από ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια. Εάν η χωρητικότητα της μπαταρίας υψηλής τάσης είναι πολύ χαμηλή, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης ξεκινά. Μέσω της γεννήτριας, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης φορτίζει την μπαταρία υψηλής τάσης. Ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια μπορεί και πάλι να λάβει ενέργεια από την μπαταρία υψηλής τάσης.

Διαιρούμενο διαδοχικό υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης

Το split sequential υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης είναι μια υβριδική μορφή των δύο υβριδικών μετάδοσης κίνησης που περιγράφονται παραπάνω. Το αυτοκίνητο είναι εξοπλισμένο με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης και δύο ηλεκτροκινητήρες και γεννήτριες. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης και ο πρώτος ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια βρίσκονται κάτω από το καπό. Ο δεύτερος ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια βρίσκεται στο πίσω άξονας. Αυτή η ιδέα χρησιμοποιείται για οχήματα με κίνηση σε όλους τους τροχούς. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης και η πρώτη ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια μπορούν να οδηγήσουν το κιβώτιο ταχυτήτων του οχήματος μέσω ενός πλανητικού γραναζιού. Και σε αυτήν την περίπτωση, ισχύει ο κανόνας σύμφωνα με τον οποίο δεν μπορούν να επιλεγούν μεμονωμένες κινητήριες δυνάμεις για την κίνηση των τροχών με τη μορφή συνολικής ισχύος. Ένας δεύτερος ηλεκτροκινητήρας και γεννήτρια στον πίσω άξονα ενεργοποιείται όταν απαιτείται. Σε σχέση με αυτό σχέδιοκίνηση, η μπαταρία υψηλής τάσης βρίσκεται ανάμεσα στους δύο άξονες του οχήματος.

Άλλοι όροι και ορισμοί Άλλοι όροι και ορισμοί που χρησιμοποιούνται συχνά σε σχέση με την τεχνολογία υβριδικής μετάδοσης κίνησης θα επεξηγηθούν εν συντομία εδώ.

Ανάκτηση. ΣΕ γενική περίπτωσηΑυτός ο όρος στην τεχνολογία σημαίνει μια μέθοδο επιστροφής ενέργειας. Κατά την ανάκτηση, η διαθέσιμη ενέργεια ενός τύπου μετατρέπεται σε άλλο τύπο ενέργειας που χρησιμοποιείται στη συνέχεια. Η δυνητική χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια στη μετάδοση. Εάν ένα αυτοκίνητο φρενάρει με συμβατικό φρένο, η περίσσεια κινητικής ενέργειας μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια μέσω της τριβής του φρένου. Η θερμότητα που προκύπτει διαχέεται στον περιβάλλοντα χώρο και επομένως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον.

Αν, αντίθετα, όπως όταν χρησιμοποιείται η τεχνολογία υβριδικής μετάδοσης κίνησης, εκτός από τα κλασικά φρένα, η γεννήτρια χρησιμοποιείται ως φρένο κινητήρα, τότε μέρος της κινητικής ενέργειας μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια, και έτσι γίνεται διαθέσιμο για μελλοντική χρήση. Το ενεργειακό ισοζύγιο του οχήματος βελτιώνεται. Αυτός ο τύπος αναγεννητικής πέδησης ονομάζεται αναγεννητική πέδηση.

Μόλις βρεθεί σε αναγκαστική λειτουργία ρελαντί κίνησηη ταχύτητα του οχήματος μειώνεται με το φρενάρισμα πατώντας το πεντάλ του φρένου ή το όχημα κινείται με κίνηση ή το όχημα κινείται κατηφορικά c Το υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης περιλαμβάνει έναν ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια και τον χρησιμοποιεί σε λειτουργία γεννήτριας.

Σε αυτή την περίπτωση, φορτίζει την μπαταρία υψηλής τάσης. Έτσι, σε κατάσταση αναγκαστικής αδράνειας
προόδου, καθίσταται δυνατός ο «ανεφοδιασμός» αυτοκινήτων με ηλεκτρική υβριδική κίνηση με ηλεκτρική ενέργεια.
Όταν το όχημα βρίσκεται σε οδήγηση, ο ηλεκτροκινητήρας και η γεννήτρια λειτουργούν σε λειτουργία γεννήτριας
μετατρέπει από ενέργεια κίνησης σε ηλεκτρική ενέργεια μόνο τέτοια ποσότητα ενέργειας που
απαιτείται για τη λειτουργία του ενσωματωμένου δικτύου 12 volt.

Ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια (ηλεκτρικό μηχάνημα)

Ο όρος ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια ή ηλεκτρική μηχανή χρησιμοποιείται αντί των όρων γεννήτρια, ηλεκτροκινητήρας και εκκινητής. Κατ 'αρχήν, οποιοσδήποτε ηλεκτροκινητήρας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως γεννήτρια. Εάν ο άξονας του ηλεκτροκινητήρα κινείται από μια εξωτερική κίνηση, τότε ο ηλεκτροκινητήρας, όπως μια γεννήτρια, παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Εάν παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια σε μια ηλεκτρική μηχανή, λειτουργεί σαν ηλεκτρικός κινητήρας. Έτσι, ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια ηλεκτρικών υβριδικών οχημάτων αντικαθιστά τη συμβατική μίζα του κινητήρα εσωτερικής καύσης, καθώς και τη συμβατική γεννήτρια (γεννήτρια φωτισμού).

Ηλεκτρικός ενισχυτής (E-boost)

Παρόμοια με τη λειτουργία Kickdown των κινητήρων εσωτερικής καύσης, η οποία καθιστά δυνατή μέγιστη ισχύςκινητήρα, η υβριδική κίνηση έχει τη λειτουργία ηλεκτρικού γκαζιού E-Boost. Κατά τη χρήση της λειτουργίας, ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια και ο κινητήρας εσωτερικής καύσης παράγουν τη μέγιστη ατομική τους ισχύ, η οποία αθροίζει σε υψηλότερη τιμή συνολικής ισχύος. Το άθροισμα των επιμέρους δυνάμεων και των δύο τύπων κινητήρων αντιστοιχεί στη συνολική ισχύ του κιβωτίου ταχυτήτων.

Λόγω των απωλειών ισχύος στον ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια, η ισχύς του στη λειτουργία γεννήτριας είναι χαμηλότερη από ό,τι στη λειτουργία κινητήρα έλξης. Η ισχύς της ηλεκτροκινητήρας-γεννήτριας σε λειτουργία κινητήρα είναι 34 kW. Η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας σε λειτουργία γεννήτριας είναι 31 kW. Στο Touareg με υβριδική κίνηση, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης έχει ισχύ 245 kW και ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια έχει ισχύ 31 kW. Στη λειτουργία κινητήρα έλξης, ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια παράγει ισχύ 34 kW. Μαζί, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης και η ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια σε λειτουργία κινητήρα έλξης αναπτύσσουν συνολική ισχύ 279 kW.

Λειτουργία έναρξης-διακοπής

Η τεχνολογία υβριδικής μετάδοσης κίνησης επιτρέπει την εφαρμογή της λειτουργίας start-stop σε αυτό το σχέδιο οχήματος. Οταν κανονικό αυτοκίνητομε το σύστημα Start-Stop, το όχημα πρέπει να σταματήσει για να σβήσει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης (παράδειγμα: Passat BlueMotion). Ωστόσο, ένα αυτοκίνητο με πλήρη υβριδική κίνηση μπορεί επίσης να κινηθεί με ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η δυνατότητα επιτρέπει στο σύστημα Start Stop να σβήνει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης όταν το όχημα κινείται ή κινείται. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης ανάβει ανάλογα με την ανάγκη. Αυτό μπορεί να συμβεί σε περίπτωση γρήγορης επιτάχυνσης, όταν οδηγείτε στο υψηλή ταχύτητα, Με υψηλό φορτίο, ή όταν η μπαταρία υψηλής τάσης είναι πολύ αποφορτισμένη. Όταν η μπαταρία υψηλής τάσης είναι πολύ αποφορτισμένη, το υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης μπορεί να χρησιμοποιήσει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης σε συνδυασμό με μια ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια που λειτουργεί ως γεννήτρια για τη φόρτιση της μπαταρίας υψηλής τάσης. Σε άλλες περιπτώσεις, ένα αυτοκίνητο με πλήρη υβριδική κίνηση μπορεί να κινηθεί με ηλεκτρική ενέργεια. Ο κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι σε λειτουργία στάσης. Αυτό ισχύει επίσης στην περίπτωση της αργής ροής της κυκλοφορίας, της στάσης σε φανάρι, κατά την οδήγηση σε κατάσταση αναγκαστικής λειτουργίας ρελαντί σε κατηφόρα ή όταν το αυτοκίνητο κάνει αλεξίπτωτο. Όταν ο κινητήρας εσωτερικής καύσης δεν λειτουργεί, δεν καταναλώνει καύσιμο και δεν εκπέμπει επιβλαβείς ουσίες στην ατμόσφαιρα. Η λειτουργία start-stop που είναι ενσωματωμένη στο υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης αυξάνει την απόδοση και τη φιλικότητα προς το περιβάλλον του οχήματος. Ενώ ο κινητήρας εσωτερικής καύσης βρίσκεται σε λειτουργία στάσης, το σύστημα κλιματισμού μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί. Συμπιεστής σύστημα κλιματισμούείναι στοιχείο ενός συστήματος υψηλής τάσης.

Επιχειρήματα υπέρ της υβριδικής τεχνολογίας

Γιατί συνδυάζουμε μια γεννήτρια ηλεκτροκινητήρα με έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης; Για να επιλέξετε ροπή, η ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα εσωτερικής καύσης δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την ταχύτητα ρελαντί. Όταν σταματά, ο κινητήρας δεν μπορεί να παράγει ροπή. Καθώς η ταχύτητα περιστροφής ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης αυξάνεται, η ροπή του αυξάνεται. Η γεννήτρια ηλεκτροκινητήρα παράγει μέγιστη ροπή στις πρώτες στροφές. Δεν υπάρχει ταχύτητα ρελαντί για αυτό. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής, η ροπή του μειώνεται. Χάρη στη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας, εξαλείφεται ο πιο δύσκολος τρόπος λειτουργίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης: στην περιοχή κάτω από τις στροφές ρελαντί. Χάρη στην υποστήριξη του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης μπορεί να λειτουργήσει σε πιο αποδοτικές λειτουργίες. Αυτή η μετατόπιση στο σημείο φορτίου αυξάνει την απόδοση της μονάδας ισχύος.

Γιατί χρησιμοποιείται ένα πλήρες υβριδικό σύστημα μετάδοσης κίνησης;

Γεμάτος υβριδική μονάδα, σε αντίθεση με άλλες επιλογές υβριδικής μετάδοσης κίνησης, συνδυάζει τη λειτουργία του ενσωματωμένου συστήματος Start Stop, του συστήματος E-Boost, τη λειτουργία ανάκτησης και τη δυνατότητα οδήγησης μόνο με ηλεκτροκινητήρα (λειτουργία ηλεκτρικής πρόσφυσης).

Γεννήτρια ηλεκτρικού κινητήρα

Ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια βρίσκεται ανάμεσα στον κινητήρα εσωτερικής καύσης και το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτός είναι σύγχρονος κινητήραςτριφασικό ρεύμα. Μέσω ηλεκτρονικής μονάδας ισχύος σταθερή πίεσηΤα 288 V μετατρέπονται σε τριφασικά AC τάση. Η τριφασική τάση δημιουργεί ένα τριφασικό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στον ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια.

Μπαταρία υψηλής τάσης

Η πρόσβαση στην μπαταρία υψηλής τάσης παρέχεται μέσω του καλύμματος δαπέδου χώρου αποσκευών. Έχει σχεδιαστεί ως μονάδα και περιέχει διάφορα εξαρτήματα του συστήματος υψηλής τάσης Touareg. Η μονάδα μπαταρίας υψηλής τάσης ζυγίζει 85 κιλά και μπορεί να αντικατασταθεί μόνο ως συγκρότημα.

Η μπαταρία υψηλής τάσης δεν μπορεί να συγκριθεί με μια κανονική μπαταρία 12 V. κανονική λειτουργίαΚατά τη λειτουργία, η μπαταρία υψηλής τάσης λειτουργεί σε ένα εύρος επιπέδου δωρεάν φόρτισης από 20% έως 85%. Μια συμβατική μπαταρία 12 volt δεν μπορεί να μεταφέρει τέτοια φορτία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επομένως, η μπαταρία υψηλής τάσης θα πρέπει να θεωρείται ως συσκευή αποθήκευσης ενέργειας on-line για ηλεκτροκίνηση. Όπως ένας πυκνωτής, μπορεί να αποθηκεύσει και να απελευθερώσει ξανά ηλεκτρική ενέργεια. Κατ' αρχήν, η ανάκτηση ενέργειας, η αναγέννηση ενέργειας, μπορεί να θεωρηθεί ως η ικανότητα ανεφοδιασμού ενός αυτοκινήτου με ενέργεια κατά την οδήγηση. Η χρήση μπαταρίας υψηλής τάσης σε όχημα με υβριδική κίνηση χαρακτηρίζεται από εναλλασσόμενους κύκλους φόρτισης (αναγέννηση) και εκφόρτισης (οδήγηση). ηλεκτρική κίνηση) μπαταρία υψηλής τάσης.

Παράδειγμα: Εάν συγκρίνετε την ενέργεια μιας μπαταρίας υψηλής τάσης με την ενέργεια που παράγεται από την καύση καυσίμου, η ποσότητα ενέργειας που μπορεί να παράγει η μπαταρία θα αντιστοιχεί σε περίπου 200 ml καυσίμου. Αυτό το παράδειγμα δείχνει ότι στην πορεία προς τη δημιουργία ηλεκτρικών οχημάτων, Επαναφορτιζομενες ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ, από την άποψη της ικανότητας αποθήκευσης ενέργειας, πρέπει να εκσυγχρονιστεί σημαντικά.

Γιατί θέλουμε να συζητήσουμε μαζί σας το ερώτημα πώς λειτουργεί ένας υβριδικός κινητήρας; Το θέμα είναι ότι στους περισσότερους τομείς της ζωής μας σήμερα υπάρχει μια αλληλεπίδραση μεταξύ διαφόρων τεχνολογιών, οι οποίες ως αποτέλεσμα παρέχουν περισσότερα αποτελεσματικές μεθόδους, συσκευές και μηχανισμοί. Δεν έμειναν έξω ούτε οι κινητήρες για το αγαπημένο μας όχημα. Θα μιλήσουμε για τις αρχές λειτουργίας, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τέτοιων μονάδων σε αυτή τη σελίδα.

Πώς λειτουργεί ένας υβριδικός κινητήρας - με απλά λόγια για τις νέες τεχνολογίες

Αν έχουμε ήδη αρχίσει να μιλάμε για τεχνολογίες ανάμειξης, τότε θα πρέπει να εξηγήσουμε πώς σχετίζεται αυτό με το θέμα που θίξαμε. Ο υβριδικός κινητήρας συνδυάζει επίσης δύο τύπους: καύσιμο (βενζίνη/ντίζελ) και ηλεκτρικό. Αυτό το κοκτέιλ, φυσικά, είναι ατελές, αλλά έχει φέρει πολλά θετικά πράγματα στη ζωή των αυτοκινητιστών. Αλλά περισσότερα για αυτό παρακάτω, αλλά πρώτα θα πρέπει να δούμε την αρχή λειτουργίας ενός υβριδικού κινητήρα.

Το τμήμα καυσίμου ενός τέτοιου κινητήρα μπορεί να λειτουργήσει μαζί με το ηλεκτρικό μέρος, αλλά είναι επίσης δυνατοί εντελώς ανεξάρτητοι κύκλοι. Φυσικά, τα αυτοκίνητα με υβριδικό κινητήρα είναι εξοπλισμένα με υπολογιστές που κατανέμουν σωστά το φορτίο μεταξύ των δύο μερών. Έτσι, έξω από την πόλη, όπου η ισχύς της μονάδας ισχύος είναι σημαντική, βενζίνη ή τεχνολογία ντίζελ, εξάλλου, στον αυτοκινητόδρομο τα καυσαέρια δεν είναι τόσο επιβλαβή για τον άνθρωπο.

Αλλά στην πόλη, το ηλεκτρικό εξάρτημα λειτουργεί κυρίως, γιατί αυτή η επιλογή είναι πιο καθαρή και πιο οικονομική. Τα αυτοκίνητα με υβριδικό κινητήρα μπορούν να συντηρηθούν, αυτό ισχύει για το ηλεκτρικό μέρος του κινητήρα. Το ηλεκτρικό εξάρτημα δεν μένει αδρανές ενώ λειτουργεί το εξάρτημα καυσίμου, συσσωρεύει την παραγόμενη ενέργεια και στη συνέχεια την επαναφέρει σε λειτουργία.

Δεν αποκλείονται καταστάσεις όταν και τα δύο στοιχεία του κινητήρα λειτουργούν ταυτόχρονα, για παράδειγμα, κατά την επιτάχυνση, όταν απαιτούνται μεγάλες δαπάνες ισχύος από το αυτοκίνητο.

Σχεδιασμός υβριδικού κινητήρα - περιγραφή κυκλώματος

Συζητήσαμε εν συντομία τι σημαίνει υβριδικός κινητήρας. Τώρα θα ήθελα να πάω λίγο πιο βαθιά και να εξετάσω το διάγραμμά του. Να σημειωθεί ότι είναι τρεις. Επομένως, ας ξεκινήσουμε με το πιο απλό, που μας ενδιαφέρει λιγότερο - αυτό είναι ένα σειριακό υβρίδιο. Ο ηλεκτροκινητήρας είναι ο κύριος συμμετέχων στην εκκίνηση και την κίνηση των τροχών του οχήματος, αλλά ο κινητήρας εσωτερικής καύσης υποστηρίζεται μόνο από αυτόν, περιστρέφοντας τη γεννήτρια.

Για τα σημερινά αυτοκίνητα μια τέτοια συσκευή υβριδικού κινητήρα δεν θα υπάρχει η καλύτερη επιλογή, γιατί απαιτεί μπαταρίες χωρητικότητας, κινητήρες εσωτερικής καύσης μικρού κυβισμού και το ίδιο το αυτοκίνητο θα είναι αργό και αδέξιο. Αν και εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι εκπρόσωποι μεταξύ του στόλου επιβατικών αυτοκινήτων, για παράδειγμα, ChevroletΒόλτ. Αλλά λόγω του κυρίαρχου ηλεκτρικού στοιχείου, έχει όλα τα μειονεκτήματα των ηλεκτρικών οχημάτων, για παράδειγμα, την εξάρτηση των χιλιομέτρων από μία φόρτιση μπαταρίας, αλλά αυτό λύνεται σταδιακά χρησιμοποιώντας έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης turbo.

Τα παρακάτω σχήματα ονομάζονται παράλληλα και μικτά. Το μικτό σχήμα απαντάται συχνότερα σε Lexusκαι αντιπροσωπεύει μια στενή αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλεκτροκινητήρα και του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Λειτουργούν μαζί, θέτοντας το αυτοκίνητο σε κίνηση. Η αρχή λειτουργίας είναι σχεδιασμένη με τέτοιο τρόπο ώστε ακόμη και το κιβώτιο ταχυτήτων να είναι συνεχώς μεταβαλλόμενο, μακριά από αυτό που έχουμε συνηθίσει. Αυτές οι επιλογές είναι πολύ σύγχρονες, αλλά και πολύ ακριβές.

Αλλά το κύκλωμα που γνωρίζουμε ονομάζεται παράλληλο και βρίσκεται αρκετά συχνά. Ο ηλεκτροκινητήρας εδώ είναι, αν και δεν οδηγεί, αλλά ένας απαραίτητος βοηθός, ασφαλίζοντας τον κινητήρα εσωτερικής καύσης σε περιπτώσεις ανάγκης πρόσθετης ισχύος. Οι μπαταρίες δεν είναι μεγάλες και ευρύχωρες, γεγονός που τις καθιστά εύκολη τη φόρτισή τους κατά την οδήγηση και είναι πάντα έτοιμες να ανταποκριθούν κατά παραγγελία.

Αυτοκίνητα με υβριδικό κινητήρα - πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Οι πληροφορίες θα ήταν ελλιπείς χωρίς να υποδεικνύεται το θετικό και αρνητικές πτυχέςυβριδικούς κινητήρες. Φυσικά, θα υπάρχουν περισσότερα πλεονεκτήματα, αλλά υπάρχουν και μειονεκτήματα, όπως με κάθε τι νέο και ελάχιστα μελετημένο από τον καταναλωτή. Για παράδειγμα, για κάποιο λόγο βρίσκεται ο πιο κοινός υβριδικός βενζινοκινητήρας, αν και όλοι γνωρίζουν από καιρό την απόδοση και υψηλή ισχύς«ντίζελ». Αλλά δεν υπάρχει κανένα μυστικό εδώ, γιατί, πρώτον, η τεχνολογία αναπτύχθηκε στο εξωτερικό, δηλ. στην Αμερική, αλλά εκεί είναι ακόμα ελάχιστα εξοικειωμένοι με το ντίζελ. Δεύτερον, ένα υβριδικό θα κόστιζε ακόμη περισσότερο, αν και η τιμή για τέτοιες τεχνολογίες είναι ήδη πολύ πάνω από το μέσο όρο.

Τα υβρίδια προκαλούν λίγο σκεπτικισμό λόγω του ηλεκτροκινητήρα, δηλ. τις μπαταρίες του. Αυτό είναι ένα μάλλον ιδιότροπο στοιχείο που απαιτεί συνεχή λειτουργία, διαφορετικά η διάρκεια ζωής του υβριδικού κινητήρα θα μειωθεί σημαντικά ακριβώς λόγω αυτού. Δεν ανέχεται καλά τις αλλαγές θερμοκρασίας, μπορεί να αυτοεκφορτιστεί και στο μέλλον υπάρχουν αβεβαιότητες σχετικά με τη διάθεσή του. Επίσης, σκιά στη φήμη των μικτών κινητήρων δεν ρίχνει μόνο το υψηλό κόστος τους, αλλά και το υψηλό κόστος των εξαρτημάτων και των επισκευών, αν χρειαστεί. Επιπλέον, είναι αδύνατο να το πραγματοποιήσετε μόνοι σας.

Λοιπόν, τώρα μπορούμε να μιλήσουμε για ευχάριστα πράγματα. Μπορούμε να μιλήσουμε με ασφάλεια για φιλικότητα προς το περιβάλλον και αποτελεσματικότητα. Η παρουσία μπαταρίας σάς επιτρέπει να οδηγείτε περισσότερο χωρίς ανεφοδιασμό, εξοικονομώντας τα πάντα τεχνικούς δείκτεςενημερωμένο. Αυτή η μπαταρία δεν χρειάζεται να φορτιστεί το αυτοκίνητο ανεφοδιάζεται μόνο με καύσιμο. Ο κινητήρας, χάρη στον υπολογιστή, λειτουργεί πάντα στη βέλτιστη λειτουργία, ανεξάρτητα από το πώς προσπαθείτε να τον «αναγκάσετε». Μερικές φορές τέτοια αυτοκίνητα μπορούν να κινηθούν χωρίς καύσιμα και διακρίνονται επίσης από τη χαμηλή τους ταχύτητα, ο κινητήρας μόλις ακούγεται.